کاربرد کربنات کلسیم در پوشش‌های پایه آب
در سال‌های اخیر، رنگ‌های پایه آب به دلیل مزایایی مانند «سبز»، «کم‌کربن»، «عملکرد بالا» و «کاربرد گسترده» در بین مصرف‌کنندگان محبوبیت پیدا کرده‌اند و به تدریج جایگزین رنگ‌های سنتی به عنوان انتخاب غالب می‌شوند.
مروری بر محصولات مبتنی بر آب رنگ‌آمیزی
رنگ پایه آب به رنگ‌هایی گفته می‌شود که از آب به عنوان حلال استفاده می‌کنند و ۷۰ تا ۹۰ درصد ترکیب آن را آب تشکیل می‌دهد. این رنگ حاوی حلال‌های آلی سمی مانند بنزن، آلدهیدها و هیدروکربن‌های هالوژنه و همچنین ترکیبات فلزات سنگین مانند فرمالدئید، سرب و کروم نیست. این رنگ با غیرسمی بودن، سازگار با محیط زیست بودن، اساساً بدون مواد فرار بودن، نداشتن بوهای نامطبوع و پایداری در طبیعت مشخص می‌شود. این رنگ، رنگی ایمن و بدون آلودگی و سازگار با محیط زیست است.
در حال حاضر، پوشش‌های پایه آب سازگار با محیط زیست چین، چهار دسته را تشکیل می‌دهند: پوشش‌های غنی از روی معدنی پایه آب، پوشش‌های اپوکسی پایه آب، پوشش‌های اکریلیک پایه آب و پوشش‌های پلی اورتان پایه آب.
اصلاح رزین‌های پایه آب پوشش‌ها
در سال‌های اخیر، برای رفع برخی از کاستی‌های پوشش‌های پایه آب، تحقیقات در مورد اصلاح آنها یکی پس از دیگری آغاز شده است. در میان آنها، رایج‌ترین مواد اصلاح‌کننده شامل نانوذرات، پلی‌یورتان، پلی‌اکریلات، سیلیکون، رزین اپوکسی و اصلاح با نانواکسید و غیره هستند.
در میان آنها، پرکننده‌ها (رنگدانه‌های تقویت‌کننده)، به عنوان یکی از اجزای مهم پوشش‌ها، به عنوان یک رویکرد اجرایی حیاتی برای فناوری اصلاح معدنی عمل می‌کنند. پرکننده‌ها عمدتاً پودرهای سفید یا کمی رنگی هستند که فاقد قدرت رنگ‌دهی و قدرت پوشانندگی هستند، اما عملکردهایی مانند افزایش ضخامت لایه رنگ، تنظیم خواص رئولوژیکی، بهبود مقاومت مکانیکی، افزایش دوام لایه رنگ و کاهش هزینه‌ها را دارند. آنها در درجه اول از نمک‌های فلزات قلیایی خاکی، سیلیکات‌ها و نمک‌های فلزات سبک مانند آلومینیوم و منیزیم تشکیل شده‌اند.
در حال حاضر، پرکننده‌های رایج مورد استفاده در پوشش‌های پایه آب شامل مواد کربنی (گرافن، نانولوله‌های کربنی)، کربنات کلسیم، بنتونیت، کائولن، سیلیس، پودر میکا، سولفات باریم، پودر تالک و غیره هستند. در میان آنها، کربنات کلسیم به دلیل مزیت قابل توجه هزینه و همچنین ترازپذیری، تعلیق و مقاومت عالی در برابر سایش، برجسته است.
کاربرد رنگ پایه آب
مصالح ساختمانی سبز
پوشش‌های معماری معدنی پایه آب که معمولاً در پروژه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند، عمدتاً از محلول‌های آبی سیلیکات اصلاح‌شده با فلزات قلیایی و دیسپرسیون‌های سیلیس کلوئیدی در آب به عنوان مواد اصلی تشکیل‌دهنده فیلم تشکیل شده‌اند که با رنگدانه‌ها، پرکننده‌ها، افزودنی‌ها و غیره تکمیل می‌شوند. فیلم پوشش حاصل سازگار با محیط زیست، غیرسمی، مقاوم در برابر آتش است و پوسته نمی‌شود یا نمی‌ریزد. این پوشش مقاومت آب و هوایی و خواص حفظ رنگ فوق‌العاده‌ای از خود نشان می‌دهد.
تجربیات کاربردی متعدد و داده‌های تحقیقاتی تأیید کرده‌اند که افزودن کربنات کلسیم به پوشش‌های پایه آب نه تنها می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد، بلکه عملکرد را نیز افزایش می‌دهد. هنگامی که با رنگدانه‌هایی مانند دی اکسید تیتانیوم ترکیب شود، بر عملکرد رنگدانه‌ها تأثیری نمی‌گذارد و همچنین می‌تواند برای کنترل سیالیت، ایجاد پایداری و ثبات در پوشش مورد استفاده قرار گیرد.
ظروف چوبی
عملکرد اصلی کربنات کلسیم در پوشش‌های چوبی پایه آب، پر کردن شکاف‌ها است. افزودن آن در لاک‌های چوبی پایه آب ضروری نیست، اما در رنگ‌های چوب پایه آب به مقدار کم و در بتونه‌های چوبی پایه آب به مقدار بیشتر اضافه می‌شود.
ماشین
در حال حاضر، کشورهایی که صنایع خودروسازی نسبتاً توسعه‌یافته‌ای دارند، اساساً پوشش‌های پایه حلال را با پوشش‌های پایه آب جایگزین کرده‌اند. در چین، تحقیق و استفاده از پوشش‌های پایه آب به تدریج در حال افزایش است و در حال حاضر خطوط تولید متعددی برای پوشش‌های میانی و آستر وجود دارد. در میان آنها، شانگهای جنرال موتورز در ساخت خط تولید پوشش رنگی پایه آب پیشگام بوده است. در حال حاضر، پوشش‌های خودرو در چین بر اساس پوشش‌های پایه آب طراحی شده‌اند، اما هنوز عمدتاً پوشش‌های سنتی پایه حلال هستند. در حال حاضر، پوشش‌های پایه آب عمدتاً در کاربردهای آستر، لایه میانی و روکش خودرو استفاده می‌شوند.
برای مثال، پوشش زیر بدنه ضد ترک خوردگی اکریلیک عمدتاً از رزین اکریلیک حاصل از کوپلیمریزاسیون مونومرهای اکریلات، فرموله شده با پرکننده‌ها و افزودنی‌ها، تشکیل شده و یک لوسیون رزین مصنوعی است. در مقایسه با پرکاربردترین سیستم پلاستیزول PVC و پوشش زیر بدنه الاستومر پلی اورتان، لوسیون استایرن-اکریلیک از آب به عنوان حلال اصلی استفاده می‌کند و محتوای VOC (ترکیبات آلی فرار) بسیار کمی دارد و از عیوب حلال‌های قابل اشتعال و سمی جلوگیری می‌کند. علاوه بر این، مقاومت خوبی در برابر اسید و قلیا، مقاومت در برابر آب و مقاومت در برابر ضربه دارد که آن را به نوع جدیدی از پوشش زیر بدنه ضد ترک خوردگی تبدیل می‌کند.
در کاربردهای عملی، هنوز برخی مشکلات در استفاده از پوشش‌های پایه آب در صنعت خودرو وجود دارد. به دلیل نقطه جوش پایین آب حلال که تبخیر را دشوار می‌کند و حساسیت بالای آن به رطوبت محیط و همچنین کشش سطحی بالا، تمایل به تشکیل حباب و مقاومت الکتریکی پایین، این پوشش‌ها مستعد افتادگی و سایر عیوب هستند.
